Ország, amelynek oldalán vagy: Hungary. Számodra javasolt verzió USA / US
Vevői fiók
A TE kosaradban
Regisztráció

Aimtec konverterek a gyógyászati eszközök tápegységeinek piacán

2020-09-18

AIMTEC KONVERTEREK A GYÓGYÁSZTI ESZKÖZÖK TÁPEGYSÉGEINEK PIACÁN

A kortárs medicína számára ma már nagyon széles készülékválaszték áll rendelkezésre a különböző betegségek diagnosztizálásához és gyógyításához. A gyógyászati berendezés gyakran kulcsszerepet tölt be medikusok munkájában és döntő jelentőségű lehet emberéletek megmentése során. Az orvosok eredményesen használják ezeket az eszközöket és berendezéseket, melyeknek azonban nagyon szigorú teszteken kell átesniük, és meg kell felelniük a legmagasabb szabványkövetelményeknek. Így azoknak a tápegységeknek is, melyek elektromos energiával látják a jelzett berendezéseket, meg kell felelniük a szigorú szabványoknak, biztosítva ezzel a személyzet és a páciensek biztonságát is.

Ahhoz, hogy egy tápegység megkaphassa a gyógyászati területen történő használatra engedélyezett minősítést, feltétlenül meg kell felelnie az IEC 60601-1 szabvány követelményeinek, valamint a szabvány egyes országok jogszabályaitól függő, potencionális módosításainak is. A 60601-1 szabványt 1977-ben vezették be. Azóta számos alkalommal módosították és aktualizálták annak érdekében, hogy garantálják a gyógyászati apparatúrában történő alkalmazás biztonságát. A 60601-1 szabvány főbb fogalmait az alábbiakban mutatjuk be:

Védelmi eszközök (MOP)

Annak érdekében, hogy a pácienseket és a kezelő személyzetet is megvédjük az áramütés veszélyétől, az IEC60601-1 szabvány bevezeti a védőeszközök fogalmát (MOP, eng. Means of Protection). A védőeszközöknek két fajtája létezik, úm.: a kezelőszemélyzet (operátor) védőeszközei ), vagyis MOPP (eng. Means of Operator Protection) és a páciens védőeszközei, vagyis MOPP (eng. Means of Patient Protection). Tekintettel arra, hogy a páciensek gyakran nem képesek megfelelő módon reagálni egy elektromos áramütés esetén, a védőeszközeiknek (MOPP) sokkal szigorúbb normáknak kell megfelelniük. A védőeszközök megfelelő kúszóáramúttal (creepage), megfelelő vastagságú szigeteléssel (clearance) és földeléssel kerülnek kialakításra.

Különböző berendezésekre, azok üzemi feszültségeitől függően különböző kúszóáramutakat, szigetelési rétegvastagságokat és különböző vizsgálati módszereket határoznak meg. Egyes típusú gyógyászati berendezéseknek teljesíteniük kell a szabvány 2xMOOP vagy 2xMOPP értékeit.

A páciens testére csatlakozó alkatrészek (AP)

A berendezés típusától függően szükség szokott lenni arra, hogy a páciens teste és a berendezés komponensei közötti közvetlen fizikai kontaktus legyen. Egy ilyen kontaktus már képes vezetni a kúszóáramot, és ezzel potenciális veszélynek teheti ki a pácienst. A megkövetelt védelmi szint meghatározásához a normál alkalmazás során a pácienssel közvetlen kontaktusba kerülő tartozékokat három kategóriába sorolják:

  • CF típus (szívizomhoz helyezett komponensek, eng. cardiac float)
    • Ezek olyan elemek melyek közvetlen kapcsolatba kerülnek a páciens szívével pl.: pacemakerek, defibrillátorok (AED), stb.
  • BF típus (testre csatlakoztatott eszközök, eng. body float)
    • Ezek közvetlenül a páciens testfelültére közvetlenül csatlakozó berendezés-alkatrészek. Ilyenek pl.: a respirátorok, EKG készülékek, stb.
  • B típus(eng. body)
    • Ezek pedig olyan berendezés-elemek, melyek közvetett kapcsolatban vannak a páciens testével, mint pl.:intenzív-terápiás ágyak, röntgengépek, stb.

Alacsony kúszóáramok

Az emberi szervezeten átfolyó, akár egészen csekély elektromos áram is komoly veszélyt jelenthet. Az IEC60479-1 szabvány alapján a szervezeten áthaladó 0,5mA - 5mA erősségű váltakozó áram már spontán izomösszehúzódásokat okozhat. Az 5-40mA erősségű váltakozó áram érintése pedig erőteljes, spontán izomrángást, bénulást vagy szívritmuszavart válthat ki. Ha a testen keresztül a balkéz tenyerétől mindkét lábfejig, több mint 3 másodpercen keresztül 40mA-t meghaladó áram halad át, akkor bekövetkezhetnek a következők: szívműködés leállása, légzés leállása és a szervezet további sejtjeinek károsodása. Rendkívül fontos tehát az ilyen árammal való kontaktus elkerülése, különösen olyan betegek esetében akik eszméletlenek lehetnek, vagy nincs lehetőségük megfelelő reagálásra.

Előbbiek miatt, a páciensek fenti lehetséges sérülésektől megvédése céljából az IEC60601-1 szabvány szigorúan előírja a megengedett legmagasabb kúszóáram értékeket.

Páciensre megengedett kúszóramok (μA) Normál körülmények között Havária esetén
B típus 100 500
BF típus 100 500
CF típus 10 50

Tekintsd meg az AIMTEC gyógyászati kínálatát a katalógusban

Gyógyászati eszközök sémái és tápellátásuk módjai AIMTEC konverterek segítségével:

Nukleinsavak automatikus izolációjára szolgáló berendezés:

A nukleinsavak izolációja (extrakciója)az orvosbiológiai kísérletek első lépése szokott lenni. Ennek hibamentes lefolytatása biztosítja a kísérletek további szakaszainak magas minőségét. Tekintettel arra, hogy a nukleinsav extrakcióhoz nincs szükség a pácienssel való kontaktusra, itt elegendő a kommunikációs és információs technológiákban (ICT) alkalmazott megoldásokra támaszkodni.

Követelmény viszont a magas elektromágneses kompatibilitás (EMC) és a zavarokkal szembeni jó ellenálló képesség, hogy megelőzhetőek legyenek a modul működési zavarai és az adatmentési hibák. A lentebb bemutatott berendezés egy kommunikációs modulból, számítógépből, vezérlőpanelből (HMI), motorból, motor-hajtásból, UV sugarat használó fertőtlenítő egység elemeiből és kettő db fűtőmodulból áll. Fő AC/DC áramforrás itt, az AMESP-NZ sorozatból származó – hálózati zavarokkal szembeni ellenállást növelő PFC funkcióval ellátott - AIMTEC konverter. A három szigetelt DC/DC modul megfelelő feszültséget biztosít mindegyik alegység számára, és izolálja azokat a zavaroktól.

Nukleinsavak automatikus izolációjára szolgáló berendezés

1. ábra: Nukleinsavak automatikus izolációjára szolgáló berendezés.

Röntgengép (RTG) gyógyászati célokra:

A röntgensugarakkal történő átvilágításra szolgáló készülékek nélkülözhetetlenek a klinikai diagnosztikában. Az ilyen berendezéseknek három változata ismert: komputer-tomográfok, fluoroszkópiás készülékek és a hagyományos röntgengépek. Ezeket különféle betegségek diagnosztizálására használják.

Mivel a röntgensugaras átvilágításra szolgáló eszközöket a páciens közvetlen közelében használják, de annak alkatrészei nincsenek a testre rögzítve, ezeknek a berendezéseknek a B típusú eszközökre előírt szabványkövetelményeket kell teljesíteniük.

Lentebb példát láthatunk egy C karos RTG készülék vezérlési rendszerére. Ez a berendezés egy mikrovezérlőből (MCU), RTG modulból, elmozdulás érzékelő modulból és egy képerősítőből áll. Az ITE osztályú AC/DC AMESP-NZ konverter 24V feszültséget biztosít az áramkör számára. Három db gyógyászati, 2xMOPP minőségű konverter alakítja át a feszültséget a további modulok tápellátásához. Lehetőség van választani a 6KVDC szigetelésű AM6TW-NZ tápegység-modell vagy az 5KVAC szigetelésű AM20EWM-NZ modell közül, annak érdekében, hogy teljesüljenek a megengedett kúszóárammal és szigetelési védelemmel kapcsolatos követelmények.

Röntgengép (RTG) gyógyászati alkalmazásokra

2. ábra: Röntgengép (RTG) gyógyászati alkalmazásokra

Analizátor immunológiai tesztekhez:

Az immunológiai tesztekhez való elemzőkészülékeket egy adott mintában lévő, megvizsgálandó anyagok azonosítására használják. Az ilyen tesztek elve ellentestekkel bevont és megjelölt olyan sejtek használatán alapul, melyek felismerik a vizsgálandó anyagot, ahhoz hozzákapcsolódnak és lehetővé teszik annak kimutatását. A jelölt sejtek meghatározott hullámhosszúságú fényt bocsátanak ki, melyet egy erre alkalmas foto-érzékelő detektál. Ezt követően, az így nyert információt elemzik, majd tesztelési/vizsgálati eredménnyé konvertálják.

Hasonlóképp, mint a nukleinsav izoláló készülék esetében, az immun-elemző készülék sem a páciens közelében van elhelyezve, ezért a lentebb bemutatott példában ICT normáknak megfelelő konverterek vannak alkalmazva.

Ez az analizátor egy felügyelő egységből, egy küvetta-elhelyezésre szolgáló rendszerből, minta-tartó egységből és egy kontroll-kommunikációs modulból áll. Az AIMTEC AMESP-NZ modell egy 24V-os tápfeszültségforrás, ami alkalmas a magasfeszültségű (HV) generátor, a fűtőelemek és az elektronlámpa tápellátásához. Három szigetelt DC/DC konverter alakítja át a 24V feszültséget 5V-ra és 12V-ra, ami az érzékeny kommunikációs modul és a magasfokú elektromágneses interferenciával (EMI) jellemezhető motorok tápellátásához kell. A további modulok energiaellátása három db, gazdaságos, szigeteletlen feszültség-stabilizátorral történik.

Analizátor immunológiai tesztekhez

3. ábra: Analizátor immunológiai tesztekhez

Respirátorok

A respirátorokat olyan betegek számára tervezték, akik már nem képesek önállóan lélegezni. Ezek az életmentő eszközök egy légszivattyúból (légfúvóból) állnak, amely a légzéshez szükséges levegőmennyiséget szolgáltatja, és eltávolítja a széndioxidot a tüdőből. Attól függően, hogy a készülék milyen módon juttatja a levegőt a páciens tüdejébe, kétféle respirátor-típust különböztetünk meg, úm.: non-invazív és invazív típusokat.

Respirátorok

4. ábra: A respirátor sematikus felépítése

  • A non-invazív típusú respirátor egy a páciens szájára és orrára helyezendő maszkon keresztül juttatja a levegőt a páciens tüdejébe.
  • Az invazív respirátor egy légcsőbe helyezett csövön keresztül fújja a levegőt a páciens tüdejébe. Ez a cső a szájüregen vagy orron keresztül csatlakozik a respirátor légvezetékéhez.

A modern respirátorok ma már jellemzően számítógéppel vezérlt berendezések, melyek légbefúvóból, egy sor érzékelőből és több szelepből épülnek fel. A légbefúvó szivattyú a belégzőgáz-forrásból (ami lehet tisztán levegő vagy levegő és oxigén keveréke) a belégző szelepen és egy sor szenzorom keresztül továbbítja a levegőt egészen a páciens tüdejébe. Ezzel egyidejűleg egy mikrovezérlő monitorozza az érzékelő leolvasásait, és ez alapján szabályozza a kilégzés gyorsaságát és a szelepek nyitottsági állapotát úgy, hogy elérhető legyen a megfelelő nyomásérték, légáramlási sebesség és oxigénszint.

Intenzív-terápiás respirátor:

Az intenzív terápiára szolgáló respirátorokat az intenzív betegosztályok használati követelményei szerint tervezték. Ezek az előbb tárgyaltakhoz képest sokkal szélesebb tartományban állítható áramlási sebesség és nyomás opciókkal rendelkeznek, gyakran nagyobbak is, mint az egyéb típusú légzőkészülékek, mivel az ilyen berendezések tervezésénél a méretek korlátozása nem prioritás.

Az ilyen respirátor-készülékeket fizikailag össze kell kapcsolni a pácienssel, ezért meg kell felelniük a BF típusú készülékekre érvényes követelményeknek. Tekintettel arra, hogy egy ilyen berendezés lehetőséget biztosít magasabb nyomások és gyorsabb levegő-térfogatáramok alkalmazására is, a tápenergia-forrást egy növelt teljesítményű - 200-300W-os – gyógyászati osztályú AC/DC konverternek kell biztosítania. Ebben a példában, az AIMTEC cég AC/DC konvertere közvetlenül látja el 24V feszültséggel a kijelzőt és a szivattyú motorját. A 4 db szigetelt DC/DC konverter átalakítja a 24V feszültséget 12V-ra, 5V-ra és 12V-ra. Mivel gyakran a szelepek generálják a legtöbb elektromágneses zavart, lehetőség van AM10TWM-YZ vagy AM20EWM-NZ tápegységek alkalmazására, melyeket dedikáltan a szelepekhez terveztek, a zavarok izolálása céljából.

Intenzív-terápiás respirátor

5. ábra: Intenzív-terápiás respirátor

Az AM10TWM-YZ és AM20EWM-NZ sorozatok modelljei által is szolgáltatott 5V feszültség látja el vezérlőáramkört és a kommunikációs modult. Magas minőségű RS232 jel biztosítása céljából lehet használni az AM1DM-NZ vagy AM2DM-NZ jelű modelleket, melyek 6000KVDC szigetelést garantálnak a jel-útvonal megtáplálásához. Az AM2DM-NZ modell által szolgáltatott -12V feszültség biztosítja a szükséges referencia-feszültséget a műveleti erősítő (OPA) számára és a digitális-analóg konverter (DAC) számára.

Hordozható respirátor:

A hordozható respirátorok mind tömegüket, mind méreteiket illetően jelentősen korlátozottak, ezért az intenzív terápiás készülékekhez képest, ezeknél gyakran kisebbek azok a tartományok, amelyeken belül lehetőségeik vannak a légáramlás sebességének és nyomásának szabályozására.

A funkciók és a beállítások kisebb választéka miatt ezek a berendezések kisebb – kb. 80-150W-os - teljesítményeket igényelnek. Az alábbi blokksémán bemutatott készülék tápellátása történhet a beépített AC/DC konverterrel, vagy egy 24V-os, külső gyógyászati minősítésű adapterrel.

Hordozható respirátor

6. ábra: Hordozható respirátor

A beépített AC/DC konverterből vagy egy külső adapterből származó 24V feszültségű áram közvetlenül táplálja a motort és a szelepet. Itt 5000KVAC szigeteléssel ellátott AIMTEC AM20EWM-NZ DC/DC konverter van alkalmazva abból a célból, hogy izolálja a motorból és a szelepből származó zavarokat, valamint, hogy a 24V-os feszültséget 5V-ra konvertálja, és hogy ellássa tápfeszültséggel a vezérlőáramköröket, a szelepeket és a kijelzőt. A kommunikációs modul RS232-es jel-integritásának biztosítása érdekében ennél a példánál alkalmazásra kerültek az AM1DM-NZ vagy AM2DM-NZ tápegység-modellek is.

Mechanikus respirátor:

A mechanikus respirátoroknak vannak a legkisebb méretei, és a legkevesebb számú választható opciói, az előbbiekben tárgyalt kétféle respirátor-típushoz képest. A funkciós lehetőségek korlátozása révén ezek a készülékek kisebb teljesítményű tápegységekkel is működtethetők. Akárcsak a hordozható respirátor esetében, az alább példában szereplő készülék is képes AC vagy DC áramforrásról működni.

A készülékbe be van építve egy 4:1 bemeneti teljesítmény-tartományú, gyógyászati minősítésű AIMTEC DC/DC konverter (AM20EWM-NZ modell), ami lehetővé teszi a készülék külső DC áramforrásra történő kapcsolását. A bemeneti áram 24V-os feszültségűre van konvertálva és ellátja a szelepet, a fúvót és az áramköri ventilátort. Az érzékelők és mikrovezérlők tápellátásához feszültségstabilizátorokat is lehet használni, melyek a 24V feszültséget átalakítják 9V-ig és 5 V-ig.

Mechanikus respirátor

7. ábra: Mechanikus respirátor

UV-C sugárzással fertőtlenítő cella:

A felület-fertőtlenítési módszerek többségéhez vegyi anyagok használatára van szükség. Ezen módszerek hatékonysága függ a választott szertől, a használat módjától (bemerítés vagy feleületi kontakt) és a behatási időtartamtól. Az olyan elektronikus eszközöket, mint amilyenek a telefonok, tabletek és számítógépek nem szabad kitenni a vírusok és csírák elpusztítására használt erős vegyszerek hatásainak. A kémiai fertőtlenítésre használt szerek kiválthatják az anyagok korrózióját és előidézhetik a berendezések károsodását (bizonyos esetekben a garancia elvesztésével járhatnak). Az UV-C cella alternatív felület-fertőtlenítési módszert kínál, minden olyan anyag esetében, melyek ellenállóak a nem ionizáló UV-C sugárzás hatásaival szemben

UV-C sugárzással fertőtlenítő cella

8. ábra: UV-C sugárzással fertőtlenítő cella

Az UV-C cellát nem a páciens közelében helyezik el, ezért a készülék tápfeszültség ellátáshoz ICT osztályba sorolt eszközökhöz való tápegységet használnak. Az alábbi példában a felület fertőtlenítésére UV-C sugárzást emittáló LED matricával szerelt lámpát (UV-C LED array) használnak. Az AIMTEC 30~60W teljesítményű LED-ekhez kínál AC/DC vezérlőket, melyek az áramforrás AC áramát kimeneti DC árammá alakítják, mely áram közvetlenül táplálja az UV-C LED array típusú lámpát. Az MCU mikrovezérlő, az LCD kijelző, az érintőképernyő és az érzékelők is egyenárammal vannak táplálva. Ezekhez használhatók az AIMTEC cég kompakt AC/DC tápegységei, pl. az AME3-CJZ, AME3-HAVZ vagy AME3-VZ sorozatok tagjai.

UV-C sugárzással fertőtlenítő robot:

Az UV-C fertőtlenítő robot az autonóm mobil-robot (AMR) alapja, mely össze van kötve az ultraibolya (UV) fény-emitter felső moduljával, ami fertőtleníti és eliminálja egy adott felületről a vírusokat és baktériumokat. Az UV-C sugárzással fertőtlenítő robotok rendszere tökéletes baktériumölő képességeket biztosít az UV-C sugarak használatának köszönhetően. A felhőben működő applikációnak köszönhetően a kórházi fertőzés-ellenőrző osztály rendszeresen nyomon követheti és regisztrálhatja a saját egészségügyi protokolljainak teljesülését, és ezzel egyúttal csökkentheti a kórházi fertőzések számát is, és javíthatja az egészségügyi ellátórendszer minőségét.

Ennek a készüléknek a tápforrása egy 48VDC akkumulátor, mely táplálja a motorokat, lézeres érzékelőket, kamerát, komputeres berendezést valamint az UV-C vagy UV-C LED array lámpát. Az AIMTEC AMSROL10-NZ tápegység modellje képes átalakítani a 48V feszültségű áramot 24V-osra, amellyel elsősorban a robot agyát, vagyis a számítási platformot táplálja. Az AMSRI-NZ modell a 24V-ot 12V-ra alakítja, amivel meghajtja a kamerát és az érzékelőket, ezzel biztosítva a robot számára, hogy felismerhesse és megláthassa az objektumokat vagy akadályokat. Az olyan szigetelt DC/DC konverterek, mint az AM6C-NZ és AM6G-Z, 5V-os szigetelt feszültséget biztosítanak, és ezzel táplálják a háttér kontroll rendszert és a perifériás érzékelőt. Az AMLDV-NZ modell közvetlenül alakítja át az akkuból származó 48V-os áramot 5V-ig, az adott területet fertőtlenítő UV-C LED array lámpa megtáplálásához.

UV-C sugárzással fertőtlenítő robot

9. ábra: UV-C sugárzással fertőtlenítő robot

A gyógyászati berendezések tökéletesítése töretlenül tart, és azok egyre biztonságosabban használhatók. Az ilyen berendezések működtetéséhez használt tápegységek evolúciója is szünet nélküli, és egyre nagyobb kúszóáram hosszokat, nagyobb szigetelési távközöket és hatékonyabb szigetelési védelmeket garantálnak, hogy megfeleljenek a szigorodó biztonsági követelményeknek és EMC szabványoknak. Az AIMTEC széles választékban kínál gyógyászati osztályú tápegységeket, melyek működtethetnek különböző gyógyászati eszközöket, és elősegíthetik a termékek piaci bevetéséhez szükséges időtartamok rövidítését. Alábbiakban kiemelünk néhányat az AIMTEC gyógyászati berendezésekhez való tápegységei közül:

AIMTEC gyógyászati tápegységeinek kínálata

Series Power (W) Input Output Isolation (VAC) Safety
AM1DM-NZ 1 2.97-26.4 3.3, 5, 12, 15, ±5, ±9, ±12, ±15 1xMOPP/2xMOOP UL60601-1
AM2DM-NZ 2 2.97-26.4 3.3, 5, 12, 15, ±5, ±9, ±12, ±15 1xMOPP/2xMOOP UL60601-1
AM6TW-NZ 6 9-75 5, 6, 9, 12, 15, 24 2xMOOP EN60601-1 3
AM20EWM-NZ 20 9-75 3.3, 5, 12, 15, 24 2xMOOP EN60601-1 3
AMEL5 MJZ 5 85-264 5, 12, 15, 24 2xMOOP EN60601-1 3
AMEL10-MJZ 10 85-264 3.3, 5, 9, 12, 15, 24 2xMOOP EN60601-1 3
AMEL20 MAZ 20 90-264 3.3, 5, 12,15, 24, ±3.3/5, ±3.3/12, ±3.3/15, 3.3/24, ±5, ±5/12, ±5/15, 5/24, ±12, ±12/15, 12/24, 15/24 2xMOOP UL60601-1
AME30 MAZ 30 90-264 3.3, 5, 12,15, 24, ±5, ±12, ±15, ±24 2xMOOP UL60601-1
AME40 MAZ 40 90-264 3.3, 5, 12,15, 24, ±5, ±12, ±15, ±24 2xMOOP UL60601-1
AMEC30 MAZ 30 90-264 3.3, 5, 12,15, 24, ±5, ±12, ±15, ±24 2xMOOP UL60601-1
AMEC40 MAZ 40 90-264 3.3, 5, 12,15, 24, ±5, ±12, ±15, ±24 2xMOOP UL60601-1
AMES30-MAZ 30 90-264 3.3, 5, 12,15, 24, ±5, ±12, ±15, ±24 2xMOOP UL60601-1
AMES40 MAZ 40 90-264 3.3, 5, 12,15, 24, ±5, ±12, ±15, ±24 2xMOOP UL60601-1

Az AIMTEC cégről:

A 2002-ben alapított AIMTEC cég az AC/DC és DC/DC konvertáló, moduláris tápegységek globális szintű tervezője és előállítója. A cég standard termékcsoportjait a 200W teljesítményig terjedő DC/DC konverterek, AC/DC konverterek és az akár 250W teljesítményt elérő LED vezérlők képezik.

Az AIMTEC konverterei az egész világon segítik az ügyfeleket a műszaki tervezéssel kapcsolatos kiadások csökkentésében és az időszükségletek rövidítésében oly módon, hogy elősegítik a végtermékek miniatürizálását és azok működési hatékonyságának növelését.

Ismerd meg az AIMTEC kínálatát a TME-nél

EZT IS OLVASD EL

A Te böngésződ már elavult, tölts le egy újabb verziót

Firefox Firefox Letöltés
Internet explorer Internet Explorer Letöltés